Podcasts about fmrt

Psycholog:innen können doch alle Gedanken lesen, oder? Dieses Stereotyp haben sicherlich schon einige Psycholog:innen gehört und es klingt natürlich sehr abwegig. Tatsächlich aber gibt es in der kognitiven Neurowissenschaft - eine Disziplin der Psychologie - seit neuestem erste Ansätze, wie Menschen über Hirnscans nonverbal kommunizieren können. Wie das funktioniert erklärt die Gästin Lea in dieser Folge. Grundlegend dafür ist das fMRT, mit dem funktionelle Aufnahmen des Gehirns gemacht werden, die anzeigen, welche Hirnareale gerade aktiv sind. So konnten Forschende herausfinden, welche Hirnareale bei welchen Aufgaben aktiv sind. Lea erzählt, wie das heute genutzt wird, um mit Menschen zu kommunizieren, die motorisch gelähmt sind und daher nicht mehr verbal kommunizieren können. Luise und Lea reden über die Neurowissenschaft, wie wir diese bei Gerichtsverfahren nutzen könnten und diskutieren, ob das nicht wirklich schon Gedankenlesen ist. Wie das genau funktioniert und was wir über das Hirn schon wissen, erfahrst Du in dieser Folge. Stay positive! Quelle: Cox, D. D., & Savoy, R. L. (2003). Functional magnetic resonance imaging (fMRI)“brain reading”: detecting and classifying distributed patterns of fMRI activity in human visual cortex. Neuroimage, 19(2), 261-270. Musik: Stephan Schiller Schnitt und Post-Production: Helena Mehler und Luise Hönig Moderation und Production: Kai Krautter und Luise Hönig

,Florian Beißner ist Professor für Systemische Neurowissenschaften an der Medizinischen Hochschule Hannover und wissenschaftlicher Leiter des Insula-Instituts für integrative Therapieforschung in Hannover, einer privaten gemeinnützigen Organisation, die Wissenschaft, Forschung und Lehre im Bereich der integrativen Medizin fördert. Nach dem er Physik studierte folgte ein Aufbaustudium in Chinesischer Medizin und eine Promotion am Max-Planck-Institut für Biophysik und beim Brain Imaging Center Frankfurt mit einer Arbeit zur funktionellen Bildgebung des vegetativen Nervensystems beim Menschen. Nach Postdoc-Aufenthalten am Universitätsklinikum Jena und an der Harvard Medical School in Boston habilitierte er sich 2014 für das Fach Systemische Neurowissenschaften. Kurz darauf wurde er an die Medizinische Hochschule Hannover berufen, wo er bis 2020 Stiftungsprofessor für Somatosensorische und vegetative Therapieforschung war. Er ist Autor von über 40 Originalarbeiten und Reviews und wurde für seine Arbeit mehrfach ausgezeichnet. Seine gegenwärtige Forschung konzentriert sich auf die zugrundeliegenden Mechanismen von somatosensorischen Therapien, wie Akupunktur, mit besonderem Fokus auf vegetative und psychosomatische Effekte. Außerdem entdeckt er gern vergessenes Wissen in der älteren medizinischen Literatur wieder. Was du aus dieser Folge mitnimmst:-       Einen kurzen Einblick in den Werdegang von Florian Beißner-       Wie funktioniert Akupunktur?-       Wie werden Gehirnaktivitäten gemessen?-       Wie kann das FMRT durch Akupunktur optimiert werden?-       Forschung der Wirkung verschiedener Akupunkturpunkte-       Wie individuell müssen Akupunkturpunkte sein? Kann man einfach mit einer Karte arbeiten?-       Wodurch entstehen emotionale Reaktionen auf physische Zustände?-       Was ist Sinosomatics und wie läuft so eine Therapie ab?Erfahre mehr über Florian Beißner:Seine Website: https://www.florian-beissner.de/Das Insula-Institut: ____________________________________________ Die Folge hat dir Lust auf mehr gegeben? Dann abonniere unseren Podcast und helfe uns mit einer 5-Sterne Bewertung auf Spotify & iTunes! Willst du unsern Podcast gerne im Videoformat sehen? Dann schaue dir alle Folgen in unserer App "MindClub" an!App Store: https://apps.apple.com/np/app/mind-club/id1643729107 Google Play Store: https://play.google.com/store/apps/details?id=tv.uscreen.mindclubOder auf Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCFg1XNY1KVcb1WQWbcKCmOQ/featuredWillst du selbst mit dem Meditieren beginnen? Im Mindclub findest du eine Vielzahl von geführten Meditationen in Audio- und Videoform, sowie Live-Sessions: https://www.mindclubapp.com/Instagram: https://www.instagram.com/mindfulife.de/Facebook: ...

Zweimal pro Tag lügt jeder Mensch. Doch wie gut können wir Lügen erkennen? Und was wäre, wenn wir immerzu hundertprozentig ehrlich wären? – Daniela probiert es aus: eine Woche lang sagt sie allen nichts als die Wahrheit!

Fragestellung. Wesentliches Ziel der Studie war es, festzustellen, welche Gehirnareale bei der Wahrnehmung zeitlicher Abfolge aktiviert werden, und ob es hierbei wesentliche Unterschiede zwischen Männern und Frauen gibt. Material und Methoden An der Studie nahmen 13 gesunde Probanden teil, 6 weibliche und 7 männliche mit einem Durchschnittsalter von 29,2 Jahren. Den Probanden wurden farbige Stimuli gezeigt und sie mussten mittels zweier Knöpfe verschiedene Fragen zur Dauer und Reihenfolge der Stimuli beantworten. Die Bildgebung erfolgte mittels fMRT. Die Auswertung wurde mit Hilfe eines Programms zur Analyse von fMRT-Datensätzen (Brainvoyager©) durchgeführt. Es wurden die Unterschiede der Aktivierungen zwischen Männern und Frauen sowie zwischen Aufgabe und Kontrollbedingung berechnet. Ergebnisse Relevante Aktivierungen beim Paradigma „Ordnung - Männer versus Frauen“ liegen subkortikal im Bereich des Thalamus und der Basalganglien sowie kortikal im Bereich der Brodmann Areale 10, 13 und 32 rechts. Die Kontrollbedingung „Ordnung“ zeigt relevante Aktivierungen im Bereich der Basalganglien beidseits sowie kortikal in den Brodmann Arealen 13, 24 und 32 rechts und 13 und 24 links. Die andere Kontrollbedingung „Farbe“ zeigt nur Deaktivierungen, so dass diese bei der Auswertung nicht berücksichtigt wurde. Schlussfolgerung In der vorliegenden Studie konnte die Beteiligung des Thalamus und der Basalganglien sowie distinkter kortikaler Bereiche an der kognitiven Verarbeitung von Prozessen der zeitlichen Wahrnehmung gezeigt werden. Unterschiede in der neuroanatomischen Lokalisation dieser Prozesse zwischen Männern und Frauen scheinen in der unterschiedlichen Lateralisation zu liegen.

Die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA-Achse) ist ein hierarchisch organisiertes, neuroendokrines System, das unter anderem die Freisetzung des Nebennierenrindenhormons Kortisol, dem zentralen Hormon der Stressantwort und der Homöostase des Organismus in Bezug auf die Anpassung an Umweltanforderungen, regelt. Die HPA-Achse ist in ein komplexes System von Regulationsnetzwerken eingebunden, über die der Organismus die Anpassung an ständig wechselnde Anforderungen erfasst und steuert. Fehlanpassungen der HPA-Achse sind hierbei von großer klinischer Bedeutung, da sie zu psychiatrischen Erkrankungen führen können. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, HPA-Achsen-regulierende kortikale Netzwerke mithilfe der funktionalen Magnetresonanztomographie (fMRT) in verschiedenen Versuchansätzen zu identifizieren. Der Stand der bisherigen Forschungsergebnisse deutet darauf hin, dass es grundsätzlich einen mit der Methode der fMRT messbaren Zusammenhang zwischen diesen kortikalen Netzwerken im Gehirn und der neuroendokrinologischen Stressregulationsachse (HPA-Achse) gibt. Wichtige Knotenpunkte solcher kortikaler Netzwerke sind dabei insbesondere Kerne der Amygdala, Teile des Hippokampus und des Hypothalamus sowie Bereiche des präfrontalen Kortex. Diese Regionen üben zum einen Einfluss auf die Freisetzung des Corticotropin-releasing-Hormons (CRH) im Hypothalamus aus, zum anderen werden sie durch Kortisol rekursiv in ihrer Funktion durch ein negatives Feedback beeinflusst. Diese beiden Aspekte wurden im Rahmen dieser Arbeit in separaten Analysen bearbeitet: Es wurde zunächst untersucht, ob die Aktivität der kortikalen Netzwerke des Gehirns in Ruhe das Ergebnis des kombinierten Dexamethason-Suppressions-CRH-Stimulations-Tests (Dex/CRH-Test) als sensitiven endokrinologischen Stresstest vorhersagen kann. Ferner wurde untersucht, ob sich die Aktivität der Ruhenetzwerke durch eine experimentelle Modulation des Kortisolspiegels signifikant verändert, wobei sowohl der Effekt einer intravenösen Applikation von Kortisol im Vergleich zu Placebo als auch der Effekt einer durch Dexamethason herbeigeführten Suppression von Kortisol untersucht wurde. Bei der hierfür durchgeführten Studie handelt es sich um ein placebo-kontrolliertes, endokrinologisches fMRT-Experiment im Cross-Over-Design mit kombinierter EEG. Zusätzlich zu den EEG/fMRT-Ruhe-Messungen wurde ein Dex/CRH-Test außerhalb des MRT aufgenommen, um die Funktionalität der HPA-Achse in den Probanden zu quantifizieren. Es wurden 20 gesunde männliche Probanden untersucht. An den Messtagen 1 und 3 wurde je eine knapp einstündige kombinierte EEG/fMRT-Messung durchgeführt, wobei einmal 20 mg Kortisol, gelöst in 10 ml Kochsalzlösung, und einmal 0,9%-ige Kochsalzlösung (10 ml) während der Messung durch eine Bolusinjektion verabreicht wurden. Am Messtag 2 wurden die EEG/fMRT-Ruhe-Daten (~ 15 Minuten) im Status der Kortisolsuppression durch Dexamethason aufgenommen. Die kombinierte EEG-Messung diente hier vor allem der Vigilanzüberwachung der Probanden, da aus verschiedenen Studien bekannt ist, dass sich die Ruhenetzwerke des Gehirns in Abhängigkeit des Vigilanzstatus verändern. An einem zusätzlichen 4. Messtag wurde außerhalb des MRT an einer Teilgruppe der Probanden die Wirkung einer Kortisolbolusinjektion (20 mg) auf Blutdruck, Puls und Sauerstoffsättigung bestimmt und zusätzlich auch die Wirksamkeit des extern zugeführten Kortisols auf die HPA-Achse ermittelt. Die fMRT-Ruhe-Daten wurden mit komplementären Methoden aus dem Bereich der Konnektivitätsanalysen untersucht. Dabei wurden sowohl hypothesengeleitete Analysen von Ruhenetzwerken über die Seed-Methode als auch Kreuzkor-relationsanalysen definierter Regionen, oder - im explorativen Ansatz - des gesamten Gehirns einschließlich voxelbasierter Verfahren, angewandt. Die Analysen zur Modulierung des Kortisolmilieus insgesamt betrachtet lassen den Schluss zu, dass sich die funktionelle Konnektivität des Gehirns in Ruhe durch die Änderung des Kortisolmilieus ändert, sei es durch direkte exogene Kortisolgabe, oder indirekten Kortisolentzug durch die Dexamethasonsuppression. Der Schwerpunkt dieser kortisolabhängigen Modulation lag dabei in präfrontal basierten Ruhenetzwerken. In den Analysen, in denen die drei Zustände der Kortisolmilieuänderungen (Kortisol, Placebo, Kortisolsuppression) verglichen wurden, zeigten sich stärkere Effekte durch die Kortisolsuppression als durch das exogen zugeführte Kortisol. Diese Effekte hatten ihren regionalen Schwerpunkt für die hypothesenbasierte Seedanalyse im medialen präfrontalen Kortex/anterioren cingulären Kortex (ACC), und in der explorativen Analyse im dorsolateralen präfrontalen Kortex. Effekte auf den Hippokampus und die Amygdala waren dabei relativ schwach ausgeprägt. Die Analysen der dynamischen Änderung nach Kortisolgabe im Vergleich zu Placebo zeigten Effekte im subcallosalen/ subgenualen ACC und im dorsalen ACC, sowohl im hypothesengesteuerten als auch im explorativen Ansatz. Da der Analyseschwerpunkt bisheriger Arbeiten auf der Hippokampus/Amygdala-Region lag wird neu postuliert, dass Akuteffekte nach 20 mg Kortisol möglicherweise auf ACC-Regionen stärker wirken als auf den Hippokampus. Ebenfalls hergestellt werden konnte ein prädiktiver Zusammenhang zwischen der Stärke der funktionellen Konnektivität in limbischen und paralimbischen Regionen in Ruhe, insbesondere hippokampaler Netzwerke, und dem Ergebnis des Dex/CRH-Tests. Da der Dex/CRH-Test das gesamte zerebrale Feedbacksystem belastet, kann hieraus abgeleitet werden, dass spezifische Netzwerke in beiden Korrelationsrichtungen einen Einfluss auf das Ergebnis des Dex/CRH-Tests haben. Damit wurde erstmals indirekt das Regulationssystem sichtbar gemacht, das durch den Dex/CRH-Test belastet wird. In zukünftigen Studien können die konzentrations- und zeitabhängige Sensitivität der Ruhenetzwerke gegenüber Kortisol, zusammen mit der funktionellen Konnektivität, die die individuelle Regulation der HPA-Achse vorhersagt, als Grundlage zur Etablierung eines Stressbiomarkes verwendet werden.

Thu, 21 Mar 2013 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15656/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15656/1/Lehrer_Michaela.pdf Lehrer, Michaela ddc:610, ddc:600, Medizinische Fakultät

Das Hauptziel der vorliegenden Dissertation war die Untersuchung des Einflusses der präfrontalen Gleichstromstimulation (tDCS) auf die mögliche Modulation kortikaler Netzwerke. Grundlage dieser kumulativen Dissertation sind die Publikationen: - Keeser D, Padberg F, Reisinger E, Pogarell O, Kirsch V, Palm U, Karch S, Möller HJ, Nitsche MA, Mulert C. Prefrontal direct current stimulation modulates resting EEG and event-related potentials in healthy subjects: a standardized low resolution tomography (sLORETA) study. Neuroimage. 2011 Mar 15;55(2):644-57. - Keeser D, Meindl T, Bor J, Palm U, Pogarell O, Mulert C, Brunelin J, Möller HJ, Reiser M, Padberg F. Prefrontal Transcranial Direct Current Stimulation Changes Connectivity of Resting-State Networks during fMRI. Journal of Neuroscience. 2011 Oct 26;31(43):15284-93. Beide Studien wurden doppelt-verblindet und plazebo-kontrolliert durchgeführt. In den Arbeiten wird mit zwei unterschiedlichen Verfahren, einem neurophysiolo-gischen Ruhe- und einem aktiven Gedächtnistestparadigma (EEG), sowie mit einer funktionellen Konnektivitäts-Magnetresonanztomographie (fcMRT) nachgewiesen, dass präfrontale tDCS kortikale Netzwerke moduliert. Diese Ergebnisse sollen hier wiedergegeben und diskutiert werden. Die Verteilung, Ausrichtung und das Aus-maß der auf tDCS beruhenden Effekte auf die Gehirnphysiologie sind bisher wenig erforscht. Die Erarbeitung weiterer spezifischer Hypothesen bezüglich der neuro-physiologischen Wirkung von präfrontaler tDCS ist entscheidend, um Hinweise auf künftige experimentelle und therapeutische tDCS-Anwendungen zu erhalten.

Sun, 1 Jan 2012 12:00:00 +0100 https://epub.ub.uni-muenchen.de/21856/1/DA_Bothmann.pdf Bothmann, Ludwig ddc:500, Ausgewählte Abschlussarbeiten, Mathematik, Informatik un

Thu, 3 Feb 2011 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12670/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12670/2/Joerg_Dorothea.pdf Jörg, Dorothea ddc:610, ddc:600, Medizinische Fakultät

Kognitive Beeinträchtigungen gehören zu den Kernsymptomen der Schizophrenie. Es zeigte sich, dass entsprechende Defizite bei der Mehrzahl der Patienten auftreten bzw. die Fähigkeiten der untersuchten Patienten im Vergleich zum prämorbiden Niveau abgenommen haben, auch wenn die Leistungen formal noch im Normbereich liegen. Neben Beeinträchtigungen bei Gedächtnisleistungen und im Bereich der exekutiven Fähigkeiten werden vor allem Aufmerksamkeitsprobleme und hier vor allem im Bereich der Daueraufmerksamkeit beschrieben. Zu der am häufigsten verwendeten Aufgabe zur Erfassung von Aufmerksamkeitsfunktionen und ihrer neurobiologischen Korrelate gehört das sogenannte oddball-Paradigma, bei dem Reaktionen auf seltene, verhaltensrelevante Reize von Bedeutung sind. Elektrophysiologisch zeigt sich dabei ein parieto-zentral betontes positives Potential nach ca. 300 ms [P300/P3]. Funktionell-bildgebende Studien mit diesem Experiment ergaben, dass bei Gesunden eine Vielzahl unterschiedlicher Strukturen an der Bearbeitung dieser Aufgaben beteiligt sind, u.a. mediale und lateral frontale Bereiche, die temporo-parietale Junktion sowie Bereiche der Basalganglien. Bei schizophrenen Patienten zeigte sich eine Reduktion der Amplitude der P300 und teilweise auch eine im Vergleich zu Gesunden verlängerte Latenz. Insgesamt gehören Befunde zu P3-Veränderungen zu den robustesten biologischen Befunden im Bereich der Schizophrenie. In einer funktionellen MRT Studie zeigte sich bei Patienten eine im Vergleich zu Gesunden reduzierte BOLD-Aktivität, die relativ unspezifisch alle mit der Aufgabe assoziierten Hirnregionen zu betreffen schien. Ziel der vorliegenden Studie war es, neurobiologische Korrelate defizitärer Aufmerksamkeitsfunktionen von schizophrenen Patienten zu untersuchen und den Einfluss der Psychopathologie bzw. der Medikation und Motivation auf die Hirnfunktionen zu bestimmen. Dafür wurden bei 14 schizophrenen Patienten und 14 alters- und geschlechts-gematchten Kontrollpersonen während der Bearbeitung eines oddball-Paradigmas parallel Verhaltensdaten, ereigniskorrelierte Potentiale und hämodynamische Reaktionen erfasst. Die Daten wurden in Bezug gesetzt zur aktuellen Medikation, subjektiven und objektiven Parametern der Motivation und der Ausprägung der Positiv- bzw. Negativsymptomatik der Patienten. Wie erwartet ergab die Analyse der behavioralen Daten verlangsamte Reaktionen und eine erhöhte Fehlerquote bei Patienten im Vergleich zu den Kontrollpersonen. Darüber hinaus erwies sich die Höhe der P3 Amplitude bei schizophrenen Patienten als reduziert bei unbeeinträchtigter Latenz. Gesunde Probanden mit besonders kurzen Reaktionszeiten hatten die höchsten evozierten Potentiale (EPs); bei Patienten war der Zusammenhang weniger deutlich. Bei den funktionellen Aufnahmen der Gesunden zeigte sich vor allem eine Beteiligung medialer Areale, u.a. des supplementär-motorischen Cortex, des anterioren Cingulums und des Precuneus. Daneben fanden sich Durchblutungsänderungen in der Inselregion, im Bereich der temporo-parietalen Junktion sowie im Bereich von Thalamus und Putamen. Bei Patienten waren die Reaktionen insgesamt geringer ausgeprägt. Sowohl die Ausprägung der paranoid-halluzinatorischen Symptome als auch die apathische Symptomatik korrelierten mit den Blutflussreaktionen links-parietal, medial-frontal und der Basalganglien (links > rechts). Lateral frontale und temporale BOLD-Reaktionen standen hingegen spezifisch mit der paranoid-halluzinatorischen Symptomatik in Zusammenhang. Darüber hinaus zeigte sich bei Patienten ein Zusammenhang zwischen der Güte der Aufgabenbearbeitung und Blutflussveränderungen im Gyrus frontalis medius und im ACC: Patienten mit erhöhten Reaktionen in diesen Bereich machten weniger Fehler als andere mit niedrigen Reaktionen in diesem Bereich. Die Ergebnisse (Reaktionszeiten, Fehlerraten, EPs, fMRT) wurden nicht bedeutsam durch die Art der Medikation beeinflusst. Es zeigten sich auch keine Hinweise darauf, dass die verminderten neurobiologischen Reaktionen durch Motivationsprobleme der Patienten verursacht wurden. Auffallend war allerdings, dass bei Gesunden das Ausmaß der subjektiv in die Aufgabe investierte Mühe assoziiert war mit der Ausprägung elektrophysiologischer und hämodynamischer Reaktionen; dieser Zusammenhang fehlte bei den Patienten. Insgesamt handelt es sich um die erste Studie, bei welcher bei schizophrenen Patienten evozierte Potentiale im Magnetresonanztomographen erhoben wurden. Die Durchführbarkeit einer entsprechenden Untersuchung bei psychiatrischen Patienten konnte mit der vorliegenden Studie demonstriert werden. Die Ergebnisse zeigten für Patienten die erwarteten Defizite im Bereich der Aufmerksamkeit und im Vergleich zu Gesunden geringer ausgeprägte neurobiologische Reaktionen, die sich teilweise mit der spezifischen Symptomatik (Positiv- bzw. Negativsymptomatik) in Zusammenhang bringen ließen. Die Art der Medikation schien die Ergebnisse nicht zu beeinflussen. Die Defizite scheinen auch nicht maßgeblich Folge von Motivationsdefiziten zu sein. Allerdings könnte ein indirekter Zusammenhang zur Motivation vorliegen: möglicherweise sind Patienten weniger als Gesunde in der Lage, das eigene Verhalten durch motivationale Prozesse zu beeinflussen. Alternativ könnte auch die Beurteilung der subjektiven Motivation bei schizophrenen Patienten defizitär sein. Beides könnte den geringen Zusammenhang zwischen subjektivem Urteil und tatsächlicher Güte der Leistung erklären. Bei Patienten gab es darüber hinaus Hinweise für einen Zusammenhang zwischen der ACC-Funktion und kognitiven Leistungen. Insbesondere in Anbetracht der Chance elektrophysiologische und funktionell-bildgebende Informationen in der Zukunft auch direkt mit einander in Bezug zu setzen, bietet die simultane Erfassung von EEG und funktionellem MRT auch im psychiatrischen Kontext eine gute Möglichkeit zustandsabhängiges Verhalten zu untersuchen und neue Erkenntnisse über die räumliche und zeitliche Integration von Hirnprozessen zu gewinnen.

Es wurde in dieser Studie gezeigt, dass, trotz eines hohen Magnetfeldes im Magnetresonaztomographen pathologische Hinrströme im EEG abgeleitet werden können und ein fokaler Epilepsieherd mittels Korrelation des EEGs und der funktionellen Magnetresonaztomographie (BOLD Effekt) signifikant dargestellt werden kann. Die genaue anatomische Idenifizierung des epileptogenen Herdes im fMRT bietet eine neue diagnostische Möglichkeit in der Epilepsiechirurgie.

Die Zwangsstörung wurde lange Zeit als eine relativ seltene Krankheit angesehen. Erst durch neuere epidemiologische Untersuchungen zeigte sich, dass sie die vierthäufigste neuro-psychiatrische Erkrankung darstellt. Das Besondere an ihr ist, dass sie im Gegensatz zu anderen neuro-psychiatrischen Erkrankungen, mit einer hirnelektrischen Überaktivität assoziiert sein soll. Vor allem dem überaktivierten orbito-frontalen Kortex wird in zahlreichen Studien eine wichtige Rolle bei der Ätiopathogenese der Zwangsstörung beigemessen. Da die Literatur dazu hauptsächlich auf bildgebende Untersuchungsverfahren mit mangelhafter zeitlicher Auflösung basiert, erscheint es wichtig, die Validität der Erklärungsmodelle zur Entstehung der Zwangsstörung mit einem Analyseverfahren zu überprüfen, das diesen Nachteil nicht hat. Unabhängig davon existieren Befunde, dass bei der Zwangssymptomatik im Ableitungskanal Pz, verkürzte Latenzen bei akustischen P300-Oddball-Paradigmen vorzufinden sind, welche ebenfalls Ausdruck dieser gesteigerten zerebralen Aktivität sein sollen. Die Ergebnisse zu den analogen P300-Amplituden sind dagegen weit weniger konsistent, was auf die recht kleinen Untersuchungskollektive bisheriger Studien zurückzuführen ist. Vorteilhaft an unserem Analyseverfahren ist, dass zu den zerebralen Generatoren der P300 auch Hirnareale zählen, die für die Entstehung und Aufrechterhaltung der Zwangssymptomatik verantwortlich gemacht werden. Dazu gehört insbesondere der orbito-frontale Kortex. Das Ziel dieser Arbeit war somit die Klärung, ob nicht nur die P300-Latenz bei Zwangsstörungen eine Veränderung, im Sinne einer Verkürzung, zeigt, sondern ob auch die P300-Amplitude sich anders darstellt. Erhöhte Amplituden bei Patienten mit Zwangsstörungen wären besser mit der in der Literatur beschriebenen Hyperaktivität vereinbar. Weiterhin gingen wir der Frage nach, in welchen Hirnregionen diese Veränderungen lokalisiert seien und ob eine Hypo- oder Hyperaktivität damit verbunden wäre. Wir erwarteten eine Bestätigung der postulierten Überaktivierung im orbito-frontalen Kortex. Als nächstes wollten wir mögliche Therapieeffekte auf die P300 bzw. auf die zerebrale Hyperaktivität prüfen. Eine Angleichung der hirnfunktionellen Veränderungen an den gesunden Normalzustand nach einer Kombinationstherapie aus Sertralin und multimodaler Verhaltenstherapie wurde angenommen. Letztendlich sollte noch die Frage geklärt werden, ob diese hirnfunktionellen Abnormitäten bei Patienten mit Zwangsstörungen mit der Schwere der Erkrankung korrelieren. Wir untersuchten 71 unbehandelte Patienten mit Zwangsstörungen und 71 gesunden Personen mit einem akustischen P300-Oddball-Paradigma und zeichneten dabei die ereigniskorrelierten Potentiale mit 31 Elektroden auf. Wie bereits angenommen, konnte bei den Patienten mit Zwangsstörungen eine erhöhte P300-Amplitude beobachtet werde. Die P300-Latenz zeigte im Vergleich zu den gesunden Kontrollen nur eine deskriptive Verkürzung. Die Stromdichteverteilung im Talairach-Raum wurde mit der Low Resolution Electromagnetic Tomography (LORETA) durchgeführt. Wir konnten im Zeitintervall der P300 (240 - 580 ms) vier Hirnareale, alle in der linken Hirnhälfte lokalisiert, mit einer signifikant erhöhten Überaktivität bei Patienten mit Zwangsstörungen identifizieren. So zeigten neben dem inferio-temporalen Kortex des Temporallappens, dem inferio-parietalen Kortex des Parietallappens und dem mittleren Gyrus frontalis, vor allem der orbito-frontale Kortex des Frontallappens, signifikant höhere elektrische Aktivierung. Die von uns aufgestellte Hypothese einer orbito-frontalen Hyperaktivität erwies sich also als richtig. Der Einfluss der 10-wöchigen Kombinationstherapie wurde bei 43 von den ursprünglichen 71 Patienten mit Zwangsstörungen untersucht. Nach der Kombinationstherapie normalisierte sich die Überaktivität lediglich im mittleren Gyrus frontalis. Auf der Potentialbasis wiesen hingegen die P300-Amplituden und -Latenzen keine signifikanten Veränderungen auf. In der abschließenden Untersuchung ließ sich kein Zusammenhang zwischen der Psychopathologie (Y-BOCS) und den hirnfunktionellen Abnormitäten bei Zwangsstörungen festgestellen. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie sind größtenteils konsistent mit der aktuellen Literatur zur Zwangssymptomatik. Es ist die einzige Arbeit zur Untersuchung der zerebralen Aktivität bei Patienten mit Zwangsstörungen, die dafür einen linearen Lösungsansatz für das inverse EEG-Problems verwendete. Auch existieren nur wenige Studien, die eine vergleichbar große Anzahl an Patienten mit Zwangsstörungen analysiert haben. Dies gilt insbesondere für die Erkenntnisse aus der funktionelle Bildgebung (PET, fMRT, SPECT), die letztendlich den Hauptbeitrag zur Bildung der Hypothese einer zerebralen Hyperaktivität bei Zwangsstörungen leisteten. So wiesen PET- bzw. fMRT-Studien selten mehr 25 zu untersuchende Patienten auf. Die hier verwendete Stromdichte-Analyse bestätigt somit die Befunde aus der funktionellen Bildgebung (fMRT, SPECT, PET) mit ihrem mangelhaften zeitlichen Auflösungsvermögen, dass vor allem eine orbito-frontale Überaktivität die Zwangsstörung charakterisiert. Darüber hinaus konnte zum ersten Mal eine Verbindung zwischen den abnormen P300-Potentialwerten und der zerebralen Hyperaktivität bei Zwangsstörungen hergestellt worden. Auch konnte erstmalig eine Normalisierung der Überaktivität im Gyrus frontalis medius nach Therapie beobachtet werden.

Zur visuellen Exploration der Umwelt stehen uns verschiedene bewusste und unbewusste Augenbewegungen zur Verfügung. Mit diesen Bewegungsprogrammen sind wir in der Lage das Abbild des Gesichtsfeldes auf der Retina in Anpassung an die aktuellen Erfordernisse der Situation zu verschieben. Drei basale Sequenzen dieses Repertoirs an Augenbewegungen stellen Sakkaden, Smooth Pursuit und der optokinetische Nystagmus (OKN) dar. Die schnellen Augenbewegungen der Sakkaden, die zur ständigen Neuausrichtung des Blickes auf visuelle Ziele dienen, können sowohl reflektorisch als auch willkürlich getriggert werden. Beim Smooth Pursuit handelt es sich um eine bewusste, langsame Augenfolgebewegung, die zur Beobachtung von bewegten Einzelobjekten dient. Im Gegensatz dazu bewirkt der reflektorische optokinetische Nystagmus durch die Kombination einer langsamen Folgebewegung mit einer schnellen Rückstellsakkade in Gegenrichtung eine Stabilisierung des retinalen Abbildes der Umwelt bei Eigenbewegung des Individuums. Zur Ausführung der einzelnen Programme wird jeweils ein komplexes neuronales Netzwerk im Cortex aktiviert. Bestimmte umschriebene Regionen, die auf die Steuerung und Koordination von Augenbewegungen, sowie auf die Verarbeitung bewegter visueller Reize spezialisiert sind, werden im Wechsel oder in Kombination aktiviert und setzen im Zusammenspiel mit anderen Zentren der Wahrnehmung und Informationsverarbeitung die Bewegungsabläufe um. Eine Schlüsselrolle spielen hier die sogenannten Augenfelder: das frontale Augenfeld (FEF), das parietale Augenfeld (PEF) sowie das für die Bewegungswahrnehmung essentielle Areal MT/V5 der temporo-occipital Region. Die genaue anatomische Lokalisation und Lagebeziehungen der einzelnen Areale untereinander sowie evtl. Subspezialisierungen für bestimmte Funktionen sind jedoch bisher nicht geklärt und Gegenstand aktueller wissenschaftlicher Untersuchungen. Um die bisherigen Erkenntnisse aus elektrophysiologischen tierexperimentellen Studien und funktionellen Experimenten zur corticalen Steuerung der Okulomotorik am Menschen weiter zu spezifizieren war es Ziel dieser Studie folgende zwei Fragestellungen zu beantworten: • OKN setzt sich aus einer dem Smooth Pursuit vergleichbaren langsamen Augenfolgebewegung und einer schnellen Rückstellsakkade zusammen. Wird OKN durch ein eigenes kortikales Netzwerk kontrolliert, das parallel zu dem des Smooth Pursuit und dem der Sakkaden angelegt ist? Oder wird OKN durch die beiden Systeme von Smooth Pursuit und Sakkaden, die jeweils einzelne Komponenten der bei OKN ausgeführten Augenbewegungen darstellen, mitgesteuert? • Zeigen die Aktivierungsmuster für die drei Paradigmen im Bereich des FEF, des PEF und MT/MST lediglich eine Unterteilung in subspezialisierte Regionen zur Steuerung der einzelnen Okulomotorikparadigmen (Sakkaden, Smooth Pursuit, OKN)? Oder lassen sich weitere funktionell spezifische Unterregionen innerhalb dieser Paradigmen nachweisen? Mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) wurden über den Blood Oxygen Level Dependent (BOLD) Effekt bei 14 Probanden die unterschiedlichen corticalen Aktivierungen während der Durchführung von Sakkaden, Smooth Pursuit und OKN erfasst und analysiert. Die Auswertung der fMRT Datenserie erfolgte mittels Statistical Parametric Mapping (SPM). Anschließend wurden die in der Gruppenstudie signifikant aktivierten Areale der anatomischen Lokalisation zugeordnet und die entsprechenden Brodmann Areale ermittelt. Es zeigte sich, dass sich in den drei untersuchten sensomotorischen Kortexregionen die Aktivierungen der Paradigmen der Sakkaden und des Smooth Pursuit zusammengenommen nicht der Aktivierung während OKN entsprechen. Durch die Subtraktion der Aktivierungen der Sakkaden oder Smooth Pursuit von OKN erhält man nicht das aktivierte Areal des jeweils anderen Paradigmas. Die Aktivierungen liegen in geringfügig differenten Unterregionen der Augenfelder bzw. MT/V5 mit teilweisen Überlappungen. Diese Ergebnisse stützen die These der Existenz eines dritten, parallelen corticalen Systems für die Steuerung des OKN, zusätzlich zu den bereits bekannten Netzwerken zur Ausführung von Smooth Pursuit und Sakkaden. Werden die Aktivierungen innerhalb der einzelnen Paradigmen näher analysiert, ergibt sich im FEF und PEF für alle drei Bewegungssequenzen eine Unterteilung der aktivierten Cluster in zwei Unterregionen, die voneinander zu trennen sind. Diese ist für Sakkaden im FEF bereits in der Literatur vorbeschrieben. Diese einzelnen Anteile werden möglicherweise in Abhängigkeit von den Details der jeweilig verwendeten Aufgabenstellung des entsprechenden Okulomotorik-Paradigmas unterschiedlich stark aktiviert. Dies stellt eine potentielle Erklärung für die in der bisherigen Literatur angegebene breite Varianz der Talairach Koordinaten des FEF dar. Für das PEF konnten in verschiedenen Studien ebenfalls in Abhängigkeit von unterschiedlichen Paradigmen in Übereinstimmung mit den hier vorliegenden Daten bereits mehrere im Sulcus intraparietalis aufgereihte Unterregionen nachgewiesen werden. Im Unterschied hierzu zeigen die Aktivierungen der Region MT/V5 keine eindeutige Unterteilung in einzelne Anteile.

In der vorgelegten Dissertation wird der Zusammenhang zwischen Kardiosensibilität, Emotionen und kortikalem Geschehen beleuchtet. Hierfür wurden vier empirischen Studien durchgeführt, die als ein Hauptanliegen solche zerebralen Strukturen identifizieren sollten, die sowohl an der Herzwahrnehmung als auch an der Entstehung des sog. Herzschlag-evozierten Potentials (HEP) beteiligt sind. Dabei wurde ausgehend von aktuellen Forschungsbefunden vermutet, dass es sich hierbei um viszerale Regulationsstrukturen wie die Insula, das anteriore Cingulum, den präfrontalen Kortex und die somatosensorischen Kortizes handeln könnte. Des weiteren wurde postuliert, dass Unterschiede in der Kardiosensibilität sich sowohl in der Amplitude des HEP als auch in den Dipol-Quellstärken des HEP sowie in der Aktivität während der Herzwahrnehmung nieder-schlagen. Die Ergebnisse der beiden HEP-Studien sowie der fMRT-Studie haben diese Hypothesen eindrucksvoll bestätigt. Über die verschiedenen Methoden hinweg (EEG, Dipolanalyse nach BESA, fMRT) wurde eine Aktivierung in den beschriebenen viszeralen Regulationsstrukturen gefunden, welche zudem mit der Kardiosensibilität positiv korrelierte. In der vierten Studie wurde das Zusammenspiel von Emotionen und Kardiosensibilität bei emotionaler Bilderpräsentation in einer EEG-Studie mit anschließender Stromdichterekon-struktion untersucht. Auch hierbei zeigte sich eine deutliche Modulation der visuell-evozierten Potentiale durch die Kardiosensibilität. Neben subjektiv berichteten höheren Arousal war die P300 und die Slow Wave in der Gruppe der guten Herzwahrnehmer erhöht. Die Stromdichterekonstruktion ergab wiederum positive Korrelationen zwischen der Kardiosensibilität und der Aktivierungsstärke des anterioren Cingulums, des dorsolateralen Kortex, der Insula und der somatosensorischen Kortizes. Aufgrund der hier vorgelegten Ergebnisse wurden die genannten Strukturen als Koordinationszentren für Emotionen und viszerale Regulation identifiziert, da die Areale übereinstim-mend bei kardialer und emotionaler Aufgabenstellung eine Aktivierung aufwiesen sowie in gleichbleibender Weise durch die Kardiosensibilität modulierbar waren.

Die Psychiatrie und speziell die Neurophysiologie haben in den letzten Jahrzehnten deutliche Fortschritte in der Erforschung von Entstehungsmechanismen psychiatrischer Erkrankungen gemacht. Mit neurophysiologischen Untersuchungs-methoden wie der EEG konnten zeitliche und räumliche Zusammenhänge von neuronalen Aktivierungen aufgedeckt werden. Jedoch stoßen die klassischen neurophysiologischen Untersuchungsmethoden bei der Identifizierung von morphologischen Strukturen sehr schnell an die Grenzen ihres Auflösungsvermögens von wenigen Zentimetern. Es liegt nahe, moderne hochauflösende Untersuchungsverfahren wie die MRT einzusetzen, um weitere morphologische Informationen bei der Entstehung von komplexen Nervenzellaktivitäten zu gewinnen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, eine klassische neurophysiologische Untersuchung auf dem Gebiet der Schizophreniediagnostik, nämlich die unter standardisierten Bedingungen im EEG abgeleiteten Ereignis-evozierten Potentiale der P300, mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) zu untersuchen. Es wurde ein spezielles für die fMRT geeignetes Paradigma, welches sich an dem klassischen EEG-Paradigma orientierte, entwickelt, und an neun gesunden Probanden getestet. Mit Hilfe von intensiven Analysen verschiedener Versuchsaufbauten durch modernste statistische Verfahren konnte schließlich ein Studienmodell entwickelt werden, das in der Lage war, signifikante Nervenzellaktivierungen in Regionen, die bereits aus der klassischen EEG bekannt sind, hochauflösend darzustellen. Es handelt sich um Aktivierungen im Gyrus supramarginalis, dem Gyrus cinguli und der Insel. Weiterhin wurden Aktivierungen im motorischen Handareal nachgewiesen, die durch gezielte Fingerbewegungen des Probanden im Rahmen des Versuchsparadigma entstanden sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit stehen weitgehend im Einklang mit anderen zwischenzeitlich veröffentlichten Studien zu dieser Thematik. Mit Hilfe der Erkenntnisse dieser Arbeit konnten Entwürfe für zukünftige fMRT-Untersuchungsansätze entwickelt werden, welche teilweise bereits erfolgreich in anderen Studien innerhalb des Instituts untersucht werden.